Situé sur le « plancher » de la chambre à vide, le divertor d'ITER est constitué de 54 cassettes qui peuvent être extraites par télémanipulation. Chaque cassette contient trois éléments qui font directement face au plasma, également appelés « cibles » : une cible verticale interne, une cible verticale externe et un dôme. Ces cibles sont placées à l'intersection des lignes de force du champ magnétique, là où les particules de plasma très énergétiques viennent percuter les composants, cédant leur énergie sous forme de chaleur. Les cibles sont soumises à une charge thermique d'une extrême intensité et doivent être refroidis de manière active par circulation d'eau. Le choix du matériau de surface du divertor est crucial: seuls quelques très rares matériaux sont capables de supporter des températures de l'ordre de 3000 °C pendant les vingt années que devrait durer l'exploitation d'ITER. Divers matériaux seront testés dans la machine ITER.

À la mise en service d'ITER, la cible du divertor sera constituée d'un matériau composite en carbone renforcé de fibres de carbone (CFC). Ce matériau possède une excellente conductivité thermique et facilitera le processus d'apprentissage pendant les premières années d'exploitation. Un deuxième divertor sera ensuite réalisé en tungstène, un matériau à érosion plus lente qui présente donc une longévité supérieure.